Välkommen till Resurscentrums frågelåda!

 

Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning
(tips för sökningen).
Använd diskussionsforum om du vill diskutera något.
Senaste frågorna. Veckans fråga.

3 frågor/svar hittade

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [20191]

Fråga:
Hej! Jag har en fråga gällande kvantteorin. Man har bevisat att kvantteorin är sann och nu så har man också lyckat teleportera välldigt små partiklar, nämligen fotoner från en ö till en annan(det är flera hundra km mellan de) Och man vet att fotoner inte skär genom luften när den Telleporteras. Min fråga är hur lyckas man spåra fotonen och veta helt säkert att den inte skär luften/ åker genom luften mellan!?? Mvh saima
/Saima M, Norregårdskolan, Växjö

Svar:
Detta är en mycket subtil aspekt av kvantmekaniken som är relaterad till EPR-paradoxen och Aspects försök, se fråga 1513 . Jag är ingen expert på detta, men som jag förstår det så sker påverkan snabbare än ljushastigheten, men "teleportation, as a whole, can never be superluminal, as a qubit cannot be reconstructed until the accompanying classical information arrives." (Quantum_teleportation#Non-technical_summary ).

Som sagt, detta är inte lätt men det finns mycket bra beskrivning på svenska i Kvantteleportering .
/Peter E

Nyckelord: EPR, Bell, Aspect [3]; kvantmekanik [26];

*

Partiklar [3491]

Fråga:
Jag har hört att en foton som ändrar spin samtidigt ändrar "tvillingfotonens" spin. Min lärare har sagt att det ligger till så här, men inte kunnat ge någon förklaring på hur det går ihop med relativitetsteorierna som säger att ingenting kan färdas snabbare än ljuset (inklusive information om spintal)
/Lars M, Angeredsgymnasiet, Angered

Svar:
Nu är det så att fotonen alltid har spin 1, så det kan inte ändras. Men vi begriper att det är ett annat problem du tar upp. Det går tillbaka till år 1935, då Albert Einstein, Boris Podolsky och Nathan Rosen publicerade en artikel, som ledde till intensiva diskusioner om den så kallade EPR-paradoxen. Utgångspunkten var ett tankeexperiment där en partikel sönderfaller till två partiklar, den ena med spin upp och den andra med spin ner. Enligt en tolkning av kvantmekaniken är tillståndet obestämt ända tills man mäter vilket spin den ena partikeln har. Då blir den andra partikelns spin omedelbart också bestämt, ovsett hur långt borta den är. Det var framför allt Niels Bohr som argumenterade för detta. Einsten kunde inte acceptera denna tolkning, han menade att på något sätt måste det vara förutbestämt vilket spin de båda partiklarna ska ha, kanske i form av "dolda variabler" som vi ännu inte har upptäckt.

I många år handlade det enbart om tankeexperiment och filosofiska argument. År 1969 publicerade John Bell en artikel, som helt vände upp och ner på läget. Han anvisade en metod där saken skulle kunna avgöras med experiment. Sedan dess har åtskilliga experiment gjorts. Man har använt fotoner, och den mätta parametern är inte spin, utan polarisering. Experimenten är inte lätta, men de har förbättrats genom åren. Nu verkar resultaten vara entydiga. Bohr hade rätt, Einstein hade fel.

Kvantmekaniken är verkligen fantastisk. De båda partiklarna står i kontakt med varandra, oavsett avstånd och tid. Och den kontakten är ögonblicklig. Det tycks strida mot att inget kan gå fortare än ljuset. Här har vi kanske en djupare förklaring till slumpmässigheten i kvantmekaniken, som nämligen garanterar att vi inte kan överföra information med detta fenomen. Om det hade varit möjligt att momentant överföra information, skulle universum ha varit helt annorlunda.  
/KS

Se även fråga 1513

Nyckelord: EPR, Bell, Aspect [3];

1 https://www.lcf.institutoptique.fr/content/download/3309/22271/file/2004%20Bell%20thorem%20naive%20view%20arxiv%20quant%20ph%200402001.pdf

*

Materiens innersta-Atomer-Kärnor [1513]

Fråga:
Hejsan! Satt och tänkte på Einsteins berömda uttalande gällande kvantmekaniken, som han ju satte sig emot. Hade han ändå inte rätt i grund och botten då han sade att "Gud kastar inte tärning med oss"? För om jag förstått saken rätt så går hela kvantmekaniken ut på en gräns, från vilken vi inte kan fastställa både en partikels läge och dess hastighet exakt. Vi är oförmögna att göra det, men det behöver väl inte betyda att den inte har exakta värden på läge och hastighet?
/Nina , Norreport, Ystad

Svar:
Här kommer du in på mycket spännande och grundläggande frågor, svåra också. Det du beskriver kallas Heisenbergs obestämbarhetsrelation, och den har varit under diskussion med ungefär de resonemang som du tar upp. Alltså, det är en sak vad vi kan mäta, och en annan om det finns en "exakt" verklighet bakom.

Slumpmässigheten i kvantmekaniken är faktiskt mycket mer fundamental. Man har på senare år kommit underfund med, att alla delar av universum, i en viss mening, tycks stå i ögonblicklig kontakt med varandra. Den som kom på det hette John Bell.

Det där låter som rena nippran, inget kan ju gå fortare än ljuset! Det som inte kan transporteras snabbare än ljuset är energi och information. Vissa fysiker tror, att vi här kan få en djupare förståelse för slumpmässigheten i kvantmekaniken. Den tycks behövas för vi inte ska kunna skicka information ögonblickligen. Om det skulle ha varit möjligt, skulle universum ha sett helt annorlunda ut. Det här går nog inte att förklara så att du förstår allt. Kanske ingen kan förstå det riktigt.

Det finns ett annat exempel på denna gåtfulla fjärrkontakt, som varit känd långt före kvantmekanikens tillkomst: Machs princip. Det finns ingen absolut rörelse, men det finns absolut rotation. Sitter vi i en roterande ihålig kula och inte kan se ut, kan vi inte avgöra om den rör sig, men vi märker att kulan roterar. Vi känner av centrifugalkraften. Vi måste alltså på något vis stå i kontakt med något utanför.

I den engelska tidskriften New Scientist, 22 augusti 1998, finns en artikel, som tar upp dessa svåra, men intressanta frågor. Den har just titeln "Why God plays dice" eller, på svenska "Varför Gud kastar tärning" (se bilden nedan).

Tillägg 2/3/05 (Peter E):
Som Kaj säger är detta en mycket djup och svårförståelig aspekt av kvantmekaniken. Under länk 1 nedan finns länkar till Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) artikeln, Bells artikel och en beskriving av Aspects experiment. Bell's Theorem är en relativt svår artikel som emellertid innehåller en länk till en förenklad analogi (länk 2 nedan). En varning dock igen: det är inte enkelt!

Sammanfattningsvis kan man säga att Aspects experiment (och flera senare) till 100% bekräftar kvantmekaniken. Vi får acceptera slumpmässigheten och det tycks inte vara något problem med relativitetsteorin eftersom man inte kan få fotonerna i försöket att överföra någon information.

Se även EPR_paradox .



/KS/lpe

Se även fråga 951

Nyckelord: EPR, Bell, Aspect [3];

1 http://www.drchinese.com/David/EPR_Bell_Aspect.htm
2 http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harrison/BellsTheorem/Analogy.html

*

Ämnesområde
Sök efter
Grundskolan eller gymnasiet?
Nyckelord: (Enda villkor)
Definition: (Enda villkor)
 
 

Om du inte hittar svaret i databasen eller i

Sök i svenska Wikipedia:

- fråga gärna här.

 

 

Frågelådan innehåller 7181 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2017-09-26 10:23:43.


sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora

 

Creative Commons License

Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar
.